SPRAWOZDANIE Z BIOFIZYKI nr 6 – ćw. 5.

Wyznaczanie zależności między stężeniem a współczynnikiem załamania światła roztworów alkoholu etylowego i alkoholu metylowego.

1. 3-krotnie wykonać pomiar współczynnika załamania światła dla wody destylowanej i roztworów alkoholi o znanych stężeniach oraz roztworu alkoholu etylowego o nieznanym stężeniu.

Współczynnik załamania światła n	Stężenie alkoholu etylowego ( w % )
	0
Pomiar I	1,333
Pomiar II	1,333
Pomiar III	1,333
Średnia	1,333

Współczynnik załamania światła n	Stężenie alkoholu metylowego ( w % )
	0
Pomiar I	1,333
Pomiar II	1,333
Pomiar III	1,333
Średnia	1,333

1. Wykonać wykres zależności n = f(c) dla roztworów alkoholu etylowego i metylowego – zinterpretować obie zależności.

Porównując oba wykresy wyraźnie zauważyć można, że wartość współczynnika załamania światła od stężenia procentowego wzrasta wyraźnie w przypadku alkoholu etylowego. Wykres zależności n=f(c) dla etanolu przedstawia zależność liniową, poczas gdy wykres n=f(c) dla metanolu – zdecydowanie nie.

1. Z wykresu odczytać nieznane stężenie alkoholu etylowego.

Z wykresu n=f(c) dla alkoholu etylowego współczynnik załamania światła dla roztworu badanego, który wynosi 1,356, odpowiada stężeniu równemu około 50 %.

1. Obliczyć refrakcję molową R_M etanolu dla poszczególnych stężeń oraz wartość średnią R_M.

R_M= $\left( \frac{\mathbf{n}^{\mathbf{2}}\mathbf{-}\mathbf{1}}{\mathbf{n}^{\mathbf{2}}\mathbf{+}\mathbf{2}} \right)\frac{\mathbf{M}}{\mathbf{\rho}}$

M – masa cząsteczkowa etanolu – 46,07 g/mol

ρ - gęstość

R_M10%= $\left( \frac{{1,339}^{2} - 1}{{1,339}^{2} + 2} \right)\frac{46,07\ }{0,982\ }$ = 9,805

R_M20%= 10,059

R_M30%= 10,406

R_M40%= 10,714

R_M50%= 11,100

R_M60%= 11,443

R_M70%= 11,817

R_{M80% =}12,213

R_M90%= 12,551

RM_śr= 11,12

1. Obliczyć refrakcję molową etanolu R_M korzystając z reguły addytywności na podstawie danych z Tabeli 1.

R_M = $\sum_{}^{}\mathbf{\text{Rw}}$

gdzie Rw to refrakcja poszczególnych wiązań w etanolu.

5 x C-H = 5 x 1,68 = 8,4

1 x C-C = 1,30

1 x C-O = 1,54

1 x O-H = 1,66

R_M= 5*1,68 + 1,30 + 1,54 + 1,66 = 12,9 m³

1. Obliczyć egzaltacje refrakcji molowej etanolu. Wynik zinterpretować.

Egzaltacja refrakcji = R_Mt – R_Md

Egzaltacja refrakcji = 12,9– 11,12= 1,78 m³

Interpretacja: wartość egzaltacji refrakcji świadczy o istnieniu oddziaływań pomiędzy

poszczególnymi wiązaniami etanolu.

1. Wnioski:

• Zależność n=f(c) dla etanolu ma charakter liniowy w odróżnieniu do metanolu, dla którego zależność liniowa nie występuje.

• Wartość egzaltacji refrakcji mówi o istnieniu oddziaływań pomiędzy poszczególnymi wiązaniami etanolu, które mają wpływ na wartość współczynnika załamania światła.

• Wartość refrakcji molowej dla alkoholu etylowego wzrasta wraz ze wzrostem jego stężenia, który to wzrost wzrost wpływa na współczynnik załamania światła.